Концентрационная зависимость кластеров от времени для простейшей спирали.

Рисунок слева – пространственное распределение концентрации кластеров. По осям абсцисс и ординат отложены пространственные координаты, по оси аппликат – величина концентрации в безразмерных единицах. Рисунок справа – слева линии уровня, соответствующие рисунку слева.

Рис. 2.5

Изменение интенсивности волн прошедшего поля через оксигидратные кластеры в пространстве.

Рисунок слева – отношение квадрата интенсивности прошедшей волны поля через гель к квадрату интенсивности поля до прохождения через гель в зависимости от пространственных координат. Справа – соответствующие рисунку слева линии уровня.

Рис. 2.6

График изменения отношения интенсивности падающей волны поля к интенсивности прошедшей волны

2.3 Влияние пульсационного шума или тока самоорганизации в магнитном поле на особенности оптических характеристик окигидрата иттрия.

Из предыдущих исследований известно [8-13], что гели ОГИ как мезофазоподобные системы способны под действием электромагнитного излучения изменять свои оптические и сорбционные характеристики. В данном разделе рассмотрим воздействие пульсационного тока самоорганизации (тороидального шума оксигидратных систем) в магнитном поле [9, 13, 26-28] на особенности оптических характеристик окигидрата иттрия.

Оптические эксперименты выполняли в условиях самоорганизации геля оксигидрата иттрия в магнитном поле, а также в условиях воздействия магнитных полей на гели без него помещения в электрохимическую ячейку [1]. Эксперименты выполняли на специально созданной электронной аппаратуре, описание которой приведено ранее.

Свежеприготовленный гель оксигидрата иттрия помещали в электрохимическую ячейку с платиновыми электродами, представляющую собой полую трубку d= 50-80 мм. Одновременно на гель воздействовали магнитным полем напряженностью Н=600 52,(Э) или Н=900 52,(Э). Электрохимическая ячейка с электродами, содержащая гель, замыкалась практически накоротко (шунтировалась), то есть выходное сопротивление цепи приближалось к нулю. Как нами установлено, в этом случае в ячейке возникал пульсирующий наноэлектроток, обусловленный периодическим выплеском ионов поляризованными ДЭС оксигидратного геля в дисперсионную среду на фоне явлений фрактальной самоорганизации геля. Расстояние между электродами принимали равным 50 мм. Ячейку с гелем закрепляли на механической качающейся мешалке для предотвращения расслоения коллоидной фазы. Гель в ячейке находился в течение шести часов.

Другую часть свежеприготовленного геля помещали в плоскую кювету, а затем воздействовали на него магнитным статическим полем с направлением линий магнитной индукции, направленных перпендикулярно плоскости образца. Напряженность плоского магнитного поля составляла Н=98052 Э. Время экспозиции в поле также составляло 6 часов. Все эксперименты по синтезу гелей термостатировали при температуре 298К.

В результате было получено целый ряд зависимостей изменения оптической плотности образцов гелей от длины волны проходящего света для свежеприготовленного геля оксигидрата иттрия, а также для геля, выдержанного в магнитном поле напряженностью 98052 Э и для геля подвергнутого воздействию пульсационного тока самоорганизации в магнитных полях напряженностью 600Э и 900Э.

Как следует из рис. 7(а), 8(а) гели мезофазоподобного оксигидрата иттрия изменяются (самоорганизуются) во времени. При временной организации оксигидрата формируются полимерные конструкции разных конформаций и размеров. Эти конформеры по разному поглощают кванты света, а поэтому функциональные зависимости A=f( ) гелей, синтезированных без полевых воздействий (рис.2.7(а), 2.8(а)), различаются длинами волн и множеством максимумов оптической плотности.

Анализируя кривые, представленные на рисунках 2.7(б, в) и 2.8(б, в), можно выделить по крайней мере два типа близких по строению (то есть близких конформационно) гелей синтезированных при рН 8,00 - 9,70. Действительно, для гелей представленных на рис. 2.7, 2.8 под индексом (б, в) характер спектров оптической плотности, хотя и несколько отличается, но очень близок между собой.

Для них характерен один мощный максимум оптической плотности в области длин волн 310 – 330 нм. Причем большая гомогенизация среды наблюдается для гелей, помещенных в короткозамкнутую электрохимическую ячейку. Понятно, что это связано с дополнительным электрофоретическим перемешиванием гелевой среды на фоне флексомагнитных воздействий [11], которые наблюдаются только для оксигидратов, помещенных в постоянные магнитные поля. Причина этого – пульсационно - шумовое движение ДЭС гелей оксигидратов (пульсирующие силы Лоренца) в магнитном поле. На основе предыдущих исследований [7, 13] можно полагать, что упрощение спектров поглощения связано именно с серьезной гомогенезацией оксигидратной системы в данном случае.

	а) Зависимость оптической плотности образца ОГИ от длины волны для свежеприготовленного геля, синтезированного при рН-8.00, n=0,00135 моль, L-5 cм, Т-30С
	б) Зависимость оптической плотности образца ОГИ от длины волны подвергнутого воздействию постоянного магнитного поля Н-980 Э., рН-8.00, n=0,00135 моль, L-5 cм, Т-30С.
	в) Зависимость оптической плотности образца ОГИ от длины волны подвергнутого воздействию пульсационного тока в магнитном поле Н-600 Э, рН-8.00, n=0,00135 моль, L-5 cм, Т-30С,

Рис.2.7 Зависимость оптической плотности образца ОГИ от длины волны, синтезированного при рН-8.00, n=0,00135 моль, L-5 cм, Т-30С;

1– первые 20 мин. съемки, 2 – вторые 20 мин съемки; 3 – третьи 20 мин съемки

	а) Зависимость оптической плотности образца ОГИ от длины волны для свежеприготовленного геля, , рН-9.00, n=0,00135 моль, L-5 cм
	б) Зависимость оптической плотности образца ОГИ от длины волны подвергнутого воздействию постоянного магнитного поля Н-980Э, рН-9.00, n=0,00135 моль, L-5 cм .
	в) Зависимость оптической плотности образца ОГИ от длины волны подвергнутого воздействию пульсационного тока в магнитном поле Н-900 Э, рН-9.00, n=0,00135 моль, L-5 cм

Рис.2.8 Зависимость оптической плотности образца ОГИ от длины волны, синтезированного при рН-9.00, n=0,00135 моль, L-5 cм;

1– первые 20 мин. съемки, 2 – вторые 20 мин съемки; 3 – третьи 20 мин

Как ранее нами предполагалось, конформационное различие обусловлено разнообразными по диаметру спиралевидными закрутками гелевых конформеров. После воздействия магнитных полей подобные закрутки, если они продолжают существовать, становятся однородными по размерам и трансформируются в аттракторы иной геометрической формы.

На основе реологических и спектрофотометрических исследований можно полагать, что преобладающим видом структуры в текстуре геля являются либо холестерическая, либо закрученная спиралеобразно смектическая мезофазы. “Скачки” оптической плотности на графике А(λ) обусловлены наличием именно таких спиралеподобных конформаций, формирующих торовый хаотический шум оксигидратов иттрия [12, стр.352].

Во внешних полях структура оксигидрата искажается. При этом, внешние поля вносят вклад в плотность свободной энергии, противоположный по знаку механической деформации, поскольку эти поля помогают однонаправленному выстраиванию молекул.

При длительном воздействии поля спиралеобразные (торовые) шумовые фрагменты разворачиваются до положения, при котором ось спиралеобразных формообразований устанавливается параллельно направлению поля, когда начинается так называемая раскрутка спирали (или ее фрагментарное разрушение, флексомагнитный эффект) [11].